ISSN:
0933-5137
Keywords:
Chemistry
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Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Anomalous properties of highly deformed silver-copper composite wires. In highly deformed silver-copper composite wires, the fine silver and copper crystals of the eutectic composition can be drawn down to extremely thin fibers. In the range of the mean fibre diameter of about a few hundred Å-units anomalous mechanical and physical properties will be considered due to the size effect. Tensile strength, elastic moduli, and internal friction get an extraordinary behavior with increasing degree of deformation and decreasing fibre diameter. The theoretical tensile strength of these compound wires is comparable to the experimental values. This observation points to a change in the defect structure of the silver- and copper fibres. Transmission microscopy shows that the fibres have an extremely high dislocation density (10)12…1014 cm-2) at medium to high degree of cold deformation. At the largest reduction in area (η 〉 99%) and very thin fibre diameters (d̄F 〈 500 Å) this high defect density diminishes quickly. Extended fibre areas are free of dislocations.The anomalous electrical and thermoelectric properties are caused by the strong interactions between the fibre interface and the conduction electrons. The mean free path theory of the conduction electrons describes the anomalous electrical conductivity as well as the thermovoltage and thermopower.In the highly deformed conditions the extraordinary increase of the anisotropic phonon flux density in the longitudinal direction of the fibre. A discription of these phenomena is given by the model of “multiple phonon reflections” proposed by Ziman.
Notes:
In eutektischen Silber-Kupfer-Verbunddrähten werden die Ausgangskomponenten Silber und Kupfer durch intensive Kaltverformung zu extrem feinen Fasern ausgezogen. Im Bereich des Faserdurchmessers von einigen Hundert Å-Einheiten traten in allen untersuchten Fällen Anomalien der mechanischen und physikalischen Eigenschaften durch Größeneffekte (size effects)auf.Die Festigkeitseigenschaften, das elastische und anelastische Verhalten nehmen mit steigendem Verformunsgrad und abnehmendem Faserdurchmesser einen außergewöhnlichen Verlauf. Die unter Berücksichtigung der Mischkörpertheorie berechnete theoretische Festigkeit dieser Legierung ist mit den experimentell ermittelten Festigkeitswerten vergleichbar. Dieser Sachverhalt deutet auf eine starke Änderung der Defektstruktur der Kupfer- und Silberfasern hin. Elektronenoptische Untersuchungen ergaben, daß die Versetzungsdichte nach mittleren bis hohen Kaltverformungsgraden extrem große Werte (〉1012 Versetzungslinien pro cm3) erreicht. Nach den höchsten Querschnittsabnahmen (η 〉 99.9%) und unterhalb des kritischen Faserdurchmessers von 500 Å wird diese hohe Defektdichte rasch abgebaut. Große Faserbereiche treten dann versetzungsfrei in Erscheinung.Die anomalen elektrischen und thermoelektrischen Eigenschaftsänderungen werden durch die starke Wechselwirkung der Leitungselektronen mit den Fasergrenzflächen verursacht. Die elektrische Leitfähigkeit, die Thermospannung und Thermokräfte können mit der Weglängentheorie der Leitungselektronen gut beschrieben werden. Die außergewöhnliche Zunahme der thermischen Leifähigkeit mit abnehmendem Faserdurchmesser war durch Erhöhung der anisotropen Phononenflußdichte in Faserlängsrichtung zu erwarten und konnte experimentell bestätigt werden. Eine Beschreibung dieser Vorgänge ist mit dem von Ziman vorgeschlagenen Modell der „multiple phonon reflections“ möglich.
Additional Material:
14 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/mawe.19760070407
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